(57)【要約】【課題】フロントガラスの結露と外部からの塵や異物の侵入を防止できるようにしたカメラ装置の提供。【解決手段】方形断面の筒型金属性ケースの一方と他方の端面に夫々パネル取付用のフランジ３、４を備えたハウジング本体１を用い、その一方の端面にフロントガラス７が備えられたフロントパネル６をフランジ取付により密封し、他方の端面はカメラケーブル接続用コネクタプラグ１７が備えられたリアパネル１４をフランジ取付し、カメラ・レンズユニット２を収容した状態で窒素を封入して使用するカメラ装置において、ハウジング本体１に窒素を封入する際、注入される窒素と排出される空気の置換がスムースに行われるように、通気孔１３はフロントパネル６の下端部に、封入バルブ１８はリアパネル１４の上端部に、夫々設け、封入した窒素の圧力が作動音により判るように、リリーフバルブ１９を設けたもの。【選択図】図１
2013117610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略方形断面をした筒型の金属性ケースの一方と他方の端面に夫々パネル取付用のフランジを備えたハウジング本体を用い、
当該ハウジング本体の一方の端面をフロントガラスが備えられたフロントパネルのＯリングを介したフランジ取付により密封し、他方の端面はカメラケーブル接続用コネクタプラグが備えられたリアパネルのＯリングを介したフランジ取付により密封し、内部にカメラ・レンズユニットが収容された状態で窒素を封入して使用する方式のカメラ装置において、
開閉自在な通気孔と、逆止弁からなる封入バルブと、予め設定してある所望のリリーフ圧力で動作するリリーフバルブとを備え、
前記通気孔は、前記フロントパネルの下端部に設けられ、前記封入バルブは、前記リアパネルの上端部に設けられ、前記リリーフバルブは、前記リアパネルの下端部に設けられていることを特徴とするカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的小型のテレビジョンカメラを対象としたカメラ装置に係り、特に屋外に設置して使用される場合に好適なカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン装置を用いた監視システムの適用が近年、とみに著しく、特に最近では、犯罪の抑止に大きく役立つシステムとしての評価が高まり、従って、監視システム用カメラの設置場所も多岐にわたり、この結果、かなり劣悪な環境のもとでも確実に機能するカメラ(テレビジョンカメラ)が要望されている。
そして、このときに必要な特性の一つに直射日光や風雨にも充分に耐え得るという性能、すなわち耐候性がある。
【０００３】
このため、密閉構造のカメラハウジングを用い、当該ハウジング内にカメラ本体を収容し、密封した状態で使用するカメラ装置が従来から提案されている(例えば特許文献１などを参照。)。
ところで、この場合、フロントガラスの結露が問題になる。
ハウジングを密封した場合、内部の雰囲気に湿気(水分)が含まれていたとすると、露点温度以下になっている部分で雰囲気中の水分が凝結し、この結果、気温が低下したとき、例えばフロントガラスなど、直接外気に晒されている部分に結露が生じてしまうのである。
【０００４】
そこで、例えばフロントガラスなど、特に結露を防止したい部分については、ヒータなどにより加熱して結露が生じないようにしたり、結露による曇りをワイパーで拭い取ったりする方法が従来から採用されているが、このとき、カメラハウジングを密封構成にした上で、更にカメラハウジング内の雰囲気を乾燥した空気や不活性ガス(例えば窒素)で置換する方法が、これも従来技術として提案されている(例えば特許文献１、２、３、４などを参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５５４５６号公報
【特許文献２】特開２００２−２２１７４８号公報
【特許文献３】特開２００９−２２３１３０号公報
【特許文献４】特表２００８−５２１２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術は、フロントガラスの結露防止に有効であるが、しかし、カメラハウジング内の雰囲気の圧力については特に配慮がされておらず、略大気圧に保持するものである。
本発明の目的は、フロントガラスの結露を防止し、外部からの塵や異物の侵入を確実に防止できるようにしたカメラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、略方形断面をした筒型の金属性ケースの一方と他方の端面に夫々パネル取付用のフランジを備えたハウジング本体を用い、当該ハウジング本体の一方の端面をフロントガラスが備えられたフロントパネルのＯリングを介したフランジ取付により密封し、他方の端面はカメラケーブル接続用コネクタプラグが備えられたリアパネルのＯリングを介したフランジ取付により密封し、内部にカメラ・レンズユニットが収容された状態で窒素を封入して使用する方式のカメラ装置において、開閉自在な通気孔と、逆止弁からなる封入バルブと、予め設定してある所望のリリーフ圧力で動作するリリーフバルブとを備え、前記通気孔は、前記フロントパネルの下端部に設け、前記封入バルブは、前記リアパネルの上端部に設け、前記リリーフバルブは、前記リアパネルの下端部に設けるようにして達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、封入バルブと排出孔の位置関係が合理化されているので、ハウジングに窒素を封入する際、注入される窒素と排出される空気の置換がスムースに行われ、且つ、封入された窒素の圧力がリリーフ弁の作動音により認識できるので、ハウジング内の窒素圧力の管理が容易に得られる。
従って、本発明によれば、封入した窒素の圧力を、大気圧よりも高い所望の圧力に保持させることができ、この結果、ハウジングの変形を伴うことなく、確実に塵や異物の侵入に備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるカメラ装置の一実施形態におけるハウジングの斜視図である。
【図２】本発明によるカメラ装置の一実施形態におけるハウジングのフロントガラス部分を示す断面図である。
【図３】本発明によるカメラ装置の一実施形態におけるハウジングとカメラ・レンズユニットの説明図である。
【図４】本発明によるカメラ装置の一実施形態におけるリアパネルの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るカメラ装置について、図示の実施形態により詳細に説明する。
図１〜図４は、何れも本発明に係るカメラ装置の一実施の形態を示したもので、これらの図において、まず、ハウジング本体１は、図１に示すように、略方形断面をした筒型の金属性ケースで、その内部にカメラ・レンズユニット２(図３)が収納できるように、例えばアルミ合金など所望の強度をもった板材で作られ、その一方の端部(前端部)にはフランジ３が、そして、他方の端部(後端部)にはフランジ４が、各々所望の厚みをもった部材として形成してある。
【００１１】
このときハウジング本体１の上部には、保護用とデザイン用を兼ねてカバー５が設けられ、底部には、この図１には見えていないが、電動雲台、半固定雲台など所望の雲台にカメラを据え付けるための台座が取り付けてある。
そして、まず、前端部のフランジ３にはフロントパネル６が取り付けられ、これにフロントガラス７が取り付けられている。
そこで、まず、このときのフロントパネル６に対するフロントガラス７の取り付けの詳細について、図２により説明する。
【００１２】
フロントパネル６は、所望の強度を有する厚板材で作られ、これには、カメラによる撮像視野の確保に必要な大きさの略４角形の開口が設けてあり、ここにフロントガラス７が嵌め込まれた形で保持され、フロントパネル６の表面とフロントガラス７の外面が同一面になって取り付けられている。
このとき、当該開口の周辺には、フロントパネル６の内側の面(ハウジング本体１の中に向かっている方の面)から溝加工が施され、この溝加工に対応して、フロントガラス４の周端部には段付き加工が施されている。
【００１３】
従って、フロントパネル６の開口にフロントガラス７を嵌め込むと、図示のように、開口の溝加工された部分にフロントガラス７の段付き加工された部分が位置決めされた形になる。
そこで、この後、フロントパネル６の開口と略同じ形状の開口が形成してある押し当て板８をフロントパネル６の内側の面に位置決めし、複数個、例えば１２個の固定ネジ９により取り付けてやれば、フロントパネル６の開口を塞いだ形でフロントガラス７の保持が得られることになる。
【００１４】
このとき、フロントパネル６の開口の溝加工された部分で、フロントガラス７の段付き加工された部分が当接する部分には更に溝が形成してあり、ここに、図示のように、Ｏリング１０が挿入されている。
そこで、このＯリング１０は、フロントパネル６の開口にフロントガラス７を保持させたとき、図示のように、フロントパネル６とフロントガラス７の間で押し潰された形に変形して気密を保持する。
【００１５】
こうしてフロントガラス７が取り付けられたフロントパネル６は、複数本、例えば１２本の固定用ボルト１１により、前端部のフランジ３に取り付けられるが、このときも、フロントパネル６とフランジ３の間にはＯリング１２が介在されるようにしてあり、これによりフロントパネル６とフランジ３の間での気密保持が与えられるようになっている。
【００１６】
このとき、このフロントパネル６には、その開口の下側で、当該フロントパネル６の最下部になる部分に通気孔１３が設けてある。そして、この通気孔１３には雌ねじが切ってあり、ビス(小ネジ)の取り付けと取り外しにより開閉自在になっている。通常は、図示のように、ビスがねじ込まれていて塞がれている。なお、詳しくは後述する。
次に、後端部のフランジ４にはリアパネル１４が取り付けられるが、このリアパネル１４は、所望の強度を有する厚板材で作られ、図３から明らかなように、カメラ・レンズユニット２の端部に固定されている。
【００１７】
そこで、このカメラ・レンズユニット２を、図３の矢印Ａで示すように、ハウジング本体１の中に挿し入れ、リアパネル１４が後端部のフランジ４に当接するまで押し込むと、カメラ・レンズユニット２がハウジング本体１の内面の所定の部材により位置決め保持されるので、ここでリアパネル１４を、複数本、例えば１２本の連結ボルト１５によりフランジ４に固定してやれば、ハウジング本体１の中にカメラ・レンズユニット２を収容させることができる。
【００１８】
このとき図示されていないが、後端部のフランジ４とリアパネル１４の間で両者が当接する部分にもＯリングが設けてある。
これにより、連結ボルト１５を締付け、フランジ４とリアパネル１４を密着させたとき、このＯリングが潰れ変形するので、これらフランジ４とリアパネル１４の間での気密を完全に保つことができる。
また、このとき、リアパネル１４には取手(取っ手)１６が２個、図示のように左右に設けられている。
【００１９】
これらの取手１６により、ハウジング本体１の中にカメラ・レンズユニット２を挿入し、収容する際での取り扱いが容易になり、同じことはハウジング本体１の中からカメラ・レンズユニット２を取り出す際にもいえ、２個の取手１６を持つことにより、作業が容易に、かつ安全に行えることになる。
このとき、リアパネル１４には、ケーブル接続用のコネクタプラグ１７が設けてあり、従って、これによりカメラ・レンズユニット２と外部装置の間の接続が可能になり、カメラ装置として動作させることができる。
【００２０】
本発明に係るカメラ装置の場合、ハウジングの中に窒素が充填された状態で使用されるが、ここで、この実施形態では、大気圧よりも高い所望の圧力でハウジング本体１の中に窒素を封入して使用するようになっている。
このため、図３に示すように、封入バルブ１８とリリーフバルブ１９がリアパネル１４に設けてあり、そして、これに対応して、上記したように、フロントパネル６には通気孔１３が設けてある。
【００２１】
ここで、まず、封入バルブ１８は一種の逆止弁で、例えば空気タイヤ(自動車のタイヤ)に使用されるバルブ(ネジ径８Ｖ１)と同じものが用いられ、ハウジング本体１の中に気体(窒素)を送り込むときのガス導入口として機能する。
このとき通気孔１３は、封入バルブ１８から気体が導入されたときハウジング本体１の中に既に存在していた気体を外に逃がす働きをする。
次に、リリーフバルブ１９は、いわゆる安全弁で、ハウジング本体１内の気体の圧力が予め設定してある圧力(リリーフ圧力)以上になると弁が開かれて気体を外部に逃がす働きをする。
【００２２】
ここで、これらのバルブの位置関係についてみると、まず、通気孔１３は、上記したように、フロントパネル６に設けてあり、他方、封入バルブ１８は、リアパネル１４に設けてあり、従って、これらはハウジング本体１の中で水平方向に一番離れた位置に設けられていることになる。
また、このとき通気孔１３は、図１に示されているように、フロントパネル６の最下部になる部分に設けられているが、他方、封入バルブ１８は、図示のように、リアパネル１４の最上部になる部分に設けられており、従って、これらは、ハウジング本体１の中で上下方向でも一番離れた位置に設けられていることになる。
【００２３】
ところで、この実施形態では、図１に示されているように、ハウジング本体１の側面にアイリス調整穴２０が設けてある。
そして、このアイリス調整穴２０は、図示のように、通常は所定の塞部材のネジ止めにより閉じられた状態にしてある。なお、このアイリス調整穴２０ついての詳細は後述する。
本発明に係るカメラ装置の場合、前述の通り、ハウジングの中に窒素が充填された状態で使用されるが、この場合、通常は、カメラ装置を、所望の撮像場所に設置したカメラ雲台、例えば半固定式や電動式のカメラ雲台に取り付ける。
【００２４】
このとき上記した取手１６は、カメラ装置の雲台への着脱を容易する働きをする。
そして、取り付けた後、ハウジング本体１の中に窒素が充填されるようになっているが、ここで、この窒素の充填は、所望の接続用の口金を備えたゴムホースなどの可撓性のチューブを用い、カセット型ボンベなどの可搬型の容器(窒素容器)から窒素を供給することにより行われるのが一般的である。
【００２５】
このとき窒素の注入と同時にハウジング内の空気を排出させる必要がある。
このため、通気孔１３の封止ネジを取外して通気孔を開き、窒素容器に接続されているチューブの接続用口金を封入バルブ１８に嵌合させる。
この実施形態では、封入バルブ１８として空気タイヤに使用されるバルブ(ネジ径８Ｖ１)と同じものが用いられているので、接続用の口金としては、この空気タイヤに使用されるバルブに対応したものを用いればよい。
【００２６】
そして、窒素容器のバルブを開くと、封入バルブ１８の弁が窒素の圧力により開かれるので、ハウジング本体１の中に窒素が入ってゆき、これに伴ってハウジング本体１の中にある空気が通気孔１３から押し出されて行く。
このとき、窒素は空気よりも軽い上、封入バルブ１８は、特に図４から明らかなように、リアパネル１４の上の方にあり、他方、通気孔１３は、図１から明らかなように、フロントパネル６の下の方にあり、しかも空気は窒素よりも重い。
【００２７】
このためハウジング本体１の中に入った窒素は主として上の方を流れてゆき、反対に中にあった空気は主としてハウジング本体１の下側を流れて通気孔１３から押し出されてゆくようになるので、ハウジング本体１内での窒素による空気の置換が合理的になり、この結果、ハウジング本体１の中の窒素濃度の増加が効率的に得られることになる。
そこで、所望の一定時間、通気孔１３を開いた状態にした後、窒素は供給したままで通気孔１３に封止ネジをはめて通気孔を閉じる。
【００２８】
このとき窒素容器内での窒素の圧力は大気圧よりもかなり高いので、通常は減圧弁を介して供給されるが、しかし、それでも通気孔１３を閉じたまま窒素を供給し続けたとすると、ハウジング本体１内の窒素の圧力は、大気圧を越えて最終的には窒素容器内での窒素の圧力に平衡するまで上昇してしまう。
そこで、リアパネル１４には、図４に示すように、リリーフバルブ１９が設けてある。
【００２９】
そして、このリリーフバルブ１９は、リリーフ圧力(予め設定してある所望の圧力)になると弁が開放動作し、ハウジング本体１内の気体(窒素)を外部の大気中に逃がすようになり、この結果、ハウジング本体１内の窒素の圧力は、リリーフ圧力で平衡した状態になる。
そこで、このリリーフバルブ１９の作動を確認し、ここで窒素容器のバルブを閉じてやれば、ハウジング本体１内の窒素の圧力をリリーフ圧力と同じにすることができる。
【００３０】
このときリリーフバルブは、作動すると気体が抜け出すことによる特有の作動音(例えば“ヒュー”と聞こえる音)を発生する。
従って、このリリーフバルブの作動音が、リリーフバルブ１９から聞こえたら窒素容器のバルブを閉じてやればよく、簡単に、しかも容易にハウジング本体１内の窒素の圧力をリリーフ圧力と同じにすることができる。
このとき、リリーフバルブとしてホイッスル付のものを用いてやれば、更に大きな作動音(例えば“ピー”と聞こえる音)を発生させることができる。
【００３１】
ここで、このときの窒素封入における動作条件について説明する。
まず、この実施形態に係るカメラ装置の場合、ハウジング本体１の内容積は約１６Ｌ(リットル)であるとする。
そして、このときの窒素の供給圧は５５kＰa として１０Ｌ／min の流量で８分以上、窒素を供給する。
そうすると、このときハウジング本体１の内容積は約１６Ｌなので、８０Ｌ以上の窒素をハウジング本体１内に供給してやれば、当該ハウジング本体１内の窒素濃度は、計算上は約９９％になる。
【００３２】
そこで、窒素を上記の条件で８分間以上供給し、リリーフバルブ１９の作動を確認した後、通気孔１３に封止ネジを嵌合させ、当該通気孔１３を閉じるのである。
そして、この後、封入バルブ１８に嵌合させていた接続用口金を取外してやれば、封入バルブ１８の弁が内部の圧力により閉じるので、ここでハウジング本体１に対する窒素の充填を終えることができる。
【００３３】
次に、このときに充填される窒素の圧力について説明する。
本発明において、ハウジング本体の内部圧力を大気圧よりも高く保つようにしているのは、外部からの塵及び異物の侵入を防止するためである。
従って、当該ハウジング本体の内部圧力は、カメラ装置の使用環境において、常に大気圧よりも高い所望の圧力、例えば３４.５kＰa の圧力に保持する必要がある。
【００３４】
このとき窒素の体積は温度によって変化するので、密封された容器内では、温度によって圧力が変わってしまう。
ここで、いま、カメラ装置の使用環境における温度(使用環境温度)を−２５℃〜＋５０℃と想定すると、この温度範囲において、常に、上記した３４.５kＰa の圧力に保持させるためには、−２５℃の最低の温度で３４.５kＰa の圧力が必要で、このためには、常温では５０kＰa の圧力に保つ必要がある。
【００３５】
そこで、この実施形態においては、リリーフバルブ１９として、動作圧力(リリーフ圧力)が５０kＰa に設定してあるものを用い、上記したように、窒素を５５kＰa の圧力で供給する。
そして、このリリーフバルブ１９の作動音により、窒素が５５kＰa の圧力になったことを確認して、窒素の充填作業を終了させるのである。
【００３６】
また、このように、カメラ装置の使用環境温度を−２５℃〜＋５０℃と想定したことに対応し、この実施形態では、封入バルブ１８とリリーフバルブ１９には、−２５℃〜＋５０℃の温度範囲でも充分に要求されている機能に耐えることができる材料、例えばシリコンゴム(フロロシリコンゴム)などの材料で作られた弁やガスケット、パッキングなどにより構成されたものが用いられている。
【００３７】
更に、この実施形態では、カメラ装置が設置されたらハウジング本体１の中は５０kＰa もの圧力に保持されるので、フロントパネル６の開口に嵌め込まれているフロントガラス７には、図２に矢印Ｆで示されている方向から力が加えられるようになる。
例えば、この実施形態の場合、フロントガラス７の面積は２０００mm2 であるから、圧力が５０kＰa とすれば、矢印Ｆ方向に９８０Ｎ(１００kgf)の力がフロントガラス７に加えられる。
【００３８】
この結果、フロントパネル６とフランジ３の間に介在されているＯリング１２は、フロントガラス７を介して加えられた９８０Ｎの力でフロントパネル６に押し付けられて潰され、これによりフロントパネル６とフロントガラス７の間での気密性が向上され、信頼性の保持に大きく寄与することができる。
また、この実施形態の場合、ハウジング本体１の端部には厚板部材のフランジ３、４が設けてあり、これらに夫々、同じく厚板部材のフロントパネル６とリアパネル１４を取り付けるという、いわゆるフランジ取付が用いられている。
【００３９】
この結果、これらフランジ３、４とフロントパネル６及びリアパネル１４間にもＯリングによる密閉構造が適用でき、従って、この点でもハウジング本体１の気密性の向上に寄与し、信頼性の保持に大きく寄与することができる。
このとき、これらのＯリングも、例えばシリコンゴムなど、−２５℃〜＋５０℃の温度範囲でも充分に要求されている機能に耐えることができる材料を用いておくことはいうまでもない。
【００４０】
ここで、前述のアイリス調整穴２０について説明する。
一般にカメラ装置においては、それを所望の場所に設置した後、当該カメラ装置に何らかの調整を要する場合がある。
この実施形態においても、ハウジング本体１にカメラ・レンズユニット２を収納してカメラ装置とし、それを所望の撮像場所に設置したカメラ雲台に取り付けけた際、その場所での撮像条件などに応じてカメラ・レンズユニット２について何らかの調整を要する場合がある。
【００４１】
この場合、カメラ・レンズユニット２の調整には、当該カメラ・レンズユニット２をハウジング本体１から取り出さなければならない。
しかしながら、カメラ装置の設置場所は、監視システムに適用した場合、通常は、人の手が届かない高所が一般的であり、従って、その調整も足場の悪い台座の上などで行うことになってしまい、従って、この場合、カメラ・レンズユニット２をハウジング本体１から取り出さなければならないとすれば、その調整は極めて困難な作業にならざるを得ない。
【００４２】
ところで、この場合の調整とは、アイリス調整が代表的である。
そこで、この実施形態では、ハウジング本体１の側面に、図１に示すように、アイリス調整穴２０を設け、このときアイリス調整穴２０の位置が、当該内部に納められたカメラ・レンズユニット２のアイリス調整部に対面する部分になるようにしたものであり、従って、この実施形態によれば、必要に応じて蓋部材を取り外し、アイリス調整穴２０を開いてやることにより、カメラ・レンズユニット２をハウジング本体１から取り出すことなく、簡単にアイリス調整が可能になる。
【００４３】
そして、このアイリス調整の後、蓋部材をネジ止めしてアイリス調整穴２０を閉じ、上記した窒素の充填を行えば、カメラ装置の設置が完了され、使用可能になる。
ここで窒素の充填を終わったら、リリーフバルブ１９に栓部材を取り付け、使用環境温度が常温以上になったときリリーフバルブ１９から窒素が放出されるのを防止しておく。
【００４４】
この実施形態によれば、封入バルブ１８と排出用の通気孔１３の位置関係が合理化されているので、ハウジング本体１に窒素を封入する際、注入される窒素と排出される空気の置換がスムースに行われ、このとき封入された窒素の圧力がリリーフバルブ１９の作動音により認識できるので、ハウジング本体１内の窒素圧力の管理を容易に、しかも精度よく行えることになる。
従って、この実施形態によれば、ハウジング本体１の中に封入した窒素の圧力を、常に３４.５kＰa 以上でハウジング本体１の変形を伴う虞のない圧力以下に保つことができ、この結果、塵や異物の侵入を確実に抑え、信頼性の高いカメラ装置を容易に提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によるカメラ装置は、フロントガラスに結露の虞がなく、塵埃の侵入による信頼性低下の虞もないので、屋外で使用するカメラ装置として分野を問わず適用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  ハウジング本体
２  カメラ・レンズユニット
３  フランジ(前端部のフランジ)
４  フランジ(後端部のフランジ)
５  カバー
６  フロントパネル
７  フロントガラス
１１  固定ボルト
１３  通気孔
１４  リアパネル
１５  連結ボルト
１６  取手(取っ手)
１７  コネクタプラグ(カメラケーブル接続用のプラグ)
１８  封入バルブ
１９  リリーフバルブ
２０  アイリス調整穴
【図１】
2013117610.tif 000003
【図２】
2013117610.tif 000004
【図３】
2013117610.tif 000005
【図４】
2013117610.tif 000006